用Scratch 學程式！：融閤遊戲、藝術、科學、數學的視覺化導引 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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原文作者： Majed Marji

圖書標籤:

• Scratch
• 程式設計
• 兒童程式
• 視覺化程式
• 遊戲開發
• 藝術
• 科學
• 數學
• STEM教育
• 創意計算

程式設計教育第一本書！

　　本書特彆提供！！教學範例網站 sites.google.com/view/wunan-scratchbook

　　為什麼要學Scratch？
　　●視覺化的程式設計語言，適閤所有人。
　　利用它可以製作互動式程式、多媒體專案，包括動畫故事、讀書報告、科學實驗、遊戲和模擬程式等。
　　●提升解決問題能力，生活中不可或缺。
　　●學習門檻低，激發創造力和想像力。
 

編程啓濛的奇妙旅程：探索代碼的無限可能 這是一本專為初學者設計的編程入門指南，旨在通過引人入勝的方式，揭開計算機編程的神秘麵紗。我們相信，學習編程不應該是一項枯燥的任務，而是一場充滿創造力與探索精神的冒險。本書將帶領讀者跨越抽象的理論概念，直接進入實踐操作，讓您在“玩中學，做中學”的過程中，掌握編程的核心思想和基本技能。 麵嚮群體： 本書麵嚮所有對編程感興趣的初學者，無論年齡大小，也無論是否有任何編程背景。它特彆適閤希望為孩子（中小學生）打下堅實編程思維基礎的傢長和教育工作者，也適閤希望快速入門編程的成人學習者。我們假設讀者對計算機操作有基本瞭解，但對編程邏輯完全陌生。 核心理念：從“看”到“做”的轉變 我們摒棄瞭傳統教材中冗長、晦澀的理論講解，轉而采用一種完全可視化的、以項目驅動的學習路徑。編程的本質在於解決問題和錶達創意，而最好的學習方式就是立即動手實踐。本書中的每一個章節都圍繞一個具體、有趣的項目展開，讓讀者在實現這些項目（例如，創建簡單的交互式故事、設計動態圖形或構建基礎動畫）的過程中，自然而然地理解編程的語法、結構和邏輯控製。 第一部分：搭建思維的基石——理解編程的“語言” 本部分將建立學習者對編程世界的基本認知。我們將從最基礎的概念入手，解釋什麼是程序、什麼是算法，以及計算機是如何理解人類指令的。 認識積木與序列： 通過圖形化編程環境的直觀操作，我們會引入指令塊的概念。學習者將瞭解到，程序就是一係列按特定順序執行的指令。我們會詳細演示如何拖拽、連接這些“代碼積木”，並觀察即時反饋。 流程控製的魔力： 程序的強大之處在於其能夠根據條件做齣判斷和重復執行任務。我們將深入講解“如果-那麼-否則”（If-Then-Else）的決策結構，以及如何使用“重復執行”（Loops）來高效地完成重復性工作。這些概念將通過設計一個簡單的“猜數字”小遊戲來具體呈現，讓讀者親身體驗邏輯判斷的樂趣。 數據與變量的奧秘： 計算機需要存儲信息。本章將用生活化的比喻來解釋“變量”的概念，比如把變量想象成貼有標簽的盒子，用來存放數字、文本或其他信息。我們將演示如何創建變量，並在程序運行時動態地改變它們的值。 第二部分：創造動態的互動世界 掌握瞭基礎語法後，我們將帶領讀者進入創造性的階段，重點關注如何讓程序中的元素動起來，並對用戶的輸入做齣響應。 角色的定位與移動： 學習如何控製屏幕上的“精靈”或“角色”——它們的坐標係統、方嚮設置以及平滑移動的技巧。我們將設計一個簡單的迷宮尋寶場景，讓讀者熟練掌握位置和速度的控製。 事件驅動的編程思維： 程序並不是從頭到尾執行一次就結束，它需要等待用戶操作。本章將聚焦於“事件”——例如“當鼠標點擊時”、“當按下空格鍵時”——學習如何讓程序對這些外部刺激做齣即時反應。這是構建任何交互式應用的基礎。 聲音與外觀的整閤： 編程不僅僅是邏輯，更是感官的體驗。我們將探討如何為程序添加背景音樂、音效，以及如何改變角色的外觀（造型），實現服裝的切換和動畫效果的製作，增強程序的錶現力。 第三部分：深入探究邏輯與結構——構建更復雜的係統 隨著項目難度的提升，我們需要更高級的工具來管理復雜的代碼流。本部分將引入模塊化編程的概念。 函數的魔力：封裝與重用： 麵對重復性的代碼塊，我們會學習如何將它們“打包”成一個自定義的“函數”（或“自定義模塊”）。我們將演示如何通過定義自己的指令，使代碼更加清晰、易於維護，並且可以隨時調用執行。例如，定義一個“畫正方形”的函數，可以一鍵生成一個正方形，而不是重復寫四條移動和轉嚮的指令。 列錶與集閤的管理： 當需要處理大量數據時，列錶（數組）變得至關重要。本章將通過管理一個簡單的學生分數記錄係統或庫存清單的例子，教授如何添加、刪除和查找列錶中的元素，實現高效的數據管理。 剋隆與復製的藝術： 學習如何創建角色的“剋隆體”，實現大量相似對象的快速生成和獨立控製。這對於創建粒子效果、雨滴或成群的敵人至關重要，極大地拓展瞭程序的可擴展性。 學習收獲： 完成本書的學習後，讀者將不僅僅是學會瞭拖拽指令塊，更重要的是培養瞭以下核心能力： 1. 計算思維 (Computational Thinking)： 能夠將復雜問題分解為可管理的步驟，並設計齣邏輯清晰的解決方案。 2. 調試與迭代能力： 熟悉查找和修復程序錯誤的常用方法，理解“試錯”是編程過程中不可或缺的一部分。 3. 創造性錶達： 能夠利用編程工具將自己的想法具象化為可以互動的作品，無論是小遊戲、動畫短片還是數據可視化工具。 本書提供瞭一個堅實且充滿樂趣的起點，為讀者通往更專業、更復雜的編程語言（如Python、JavaScript等）的學習，打下瞭最堅實的邏輯基礎。我們鼓勵讀者在完成書本內容後，大膽地修改、擴展現有項目，並創造齣完全屬於自己的獨特作品。編程的世界，等待您的探索與定義。

作者簡介

Majed Marji

　　擁有韋恩州立大學的電子工程博士學位和達文波特大學戰略管理的MBA學位。他在汽車行業工作超過15年，開發瞭許多軟體，涉及即時資料採集、設備控製、實驗室管理、工程資料分析、嵌入式係統、遠端資訊處理、混閤動力汽車，以及與安全相關的動力係統。Marji博士還是韋恩州立大學電氣工程係的兼職講師，主要講授通信工程、機器視覺、微處理器、控製係統，以及演算法和資料結構等相關課程。

譯者簡介

於欣龍

　　工學碩士，現任奧鬆機器人公司董事長

李澤

　　軟體設計師、資訊係統專案管理師
 

第1 章：準備開始
第2 章：動作和繪圖
第3 章：外觀和音效
第4 章：程序
第5 章：變數
第6 章：用邏輯做決定
第7 章：重復:深入迴圈
第8 章：字串處理
第9 章：清單

序

　　為什麼我們要學習程式設計？為什麼歐美發達國傢的孩子更具有創造力？為什麼我們的青少年教育總是傢長談起的話題？帶著一係列的問題，我便開始尋找答案。微軟創始人比爾．蓋茲曾說過孩子的程式設計要從小開始，從興趣齣發，透過電腦程式設計來培養創造力，未來我們的下一代纔具有競爭力。為此，歐美發達國傢掀起一股青少年學習電腦程式設計的浪潮。

　　Raspberry Pi（中文名為「樹莓派」，簡寫為RPi）是一款信用卡大小的卡片式電腦，自2012 年問世以來，受眾多電腦發燒友和創客的追捧，曾經一「派」難求。樹莓派基金會創始人Eben Upton 為瞭改變青少年對電腦程式設計缺乏興趣這一現狀，他創造齣瞭樹莓派，希望透過它能夠激勵更多的青少年將電腦程式設計從小視為愛好，未來可以發展成職業。

　　樹莓派作為一種教學工具，鼓勵青少年展開各種電腦實驗，透過對樹莓派的使用研究，本人發現其安裝瞭各種程式設計語言的直譯器和編譯器，對青少年可以使用樹莓派係統中安裝好的Scratch 這款圖形化程式設計軟體進行程式設計。

　　Scratch 是由麻省理工學院（MIT）媒體實驗室所開發的一款針對青少年的圖形化簡易程式設計軟體。使用者隻需將色彩豐富的程式積木進行組閤，便可創作齣多媒體程式、互動遊戲、動畫故事等作品。近幾年本人一直從事Arduino 程式設計課的研究工作，研究中發現中小學生使用C 語言程式設計難度較大，許多學生受睏於語法的規則和演算法，無法理解程式之間的邏輯關係，一般的程式語言均採用英文編寫，又增加瞭學習難度。而對於使用Scratch 的學生來說，他們覺得程式設計就像是在設計一款遊戲或者編寫動畫故事。他們不需要撰寫復雜的文字語法，隻需要透過指令流程安排和一連串程式積木的組閤，就可以在短時間內完成有趣的遊戲和動畫設計。目前Scratch 已翻譯成四十多種語言在全球使用，最新推齣的Scratch 2.0 版本更可直接在網路瀏覽器上執行。

　　關於本書

　　縱覽中國現有關於Scratch 的圖書，本人發現講解Scratch 2.0的並不多，能夠以專案為導嚮並解釋程式設計概念，有問有答的圖書就更少。本人有幸先於廣大讀者讀到本書英文版Learn to Program with Scratch，透過閱讀發現，本書內容編排難度適中，非常適閤中學生閱讀，可作為中學教育教材或學生自學手冊，同時也可以作為大學選修課輔助教材，實用性較強。

　　因本書涉及圖片與文字混編較多，書中難免會齣現疏漏與錯誤，值此齣版之際，本人特彆希望透過本書來喚醒更多的青少年從小喜歡程式設計，熱愛創造，未來成為一個能夠改變世界的科學傢。
 

第1章準備開始
 
你想自己動手創作遊戲、動畫故事、教學工具或科學模擬實驗嗎？那就快來學習Scratch 吧！ Scratch 是圖形化程式設計語言，可以快速實現上述程式。本章將簡單對其進行介紹，內容包括：
 
-初識 Scratch 的程式設計環境
 
-學習不同類型的程式積木
 
-創作第一個 Scratch 遊戲
 
當完成一個Scratch 程式時，你可以把它儲存到電腦，或者直接上傳到Scratch 官網。（官網上的其他使用者可以給你的程式留言甚至進行再創作。）
 
有沒有很激動？ OK，讓我們起航吧！
 
什麼是 Scratch
 
電腦程式本質上就是一係列指令的集閤，它能告訴電腦要做什麼。通常，我們使用程式設計語言寫下這些指令，當然Scratch本質上也是這樣。
 
大部分程式設計語言都是文字類型的，這就意味著你需要輸入如下神秘的英文。
 
對初學者來說，學習這些程式設計語言並瞭解它們的語法規則是非常睏難的。但是Scratch 不同，因為它不是文字類型的，而是一種視覺化的程式設計語言。Scratch 誕生於麻省理工學院（MIT）媒體實驗室，設計它的初衷就是為瞭更加容易地學習程式設計，也讓學習過程更加有趣。
 
創作Scratch 程式無須輸入任何復雜的命令或者程式碼，你要做的僅僅是連接一些圖形化的程式積木。若不懂的話，我們來看一個簡單的程式，如圖1-1 所示。
 
圖1-1： 當執行這個Scratch 程式積木後，貓咪會說「Hello!」，文字顯示在文字對話框中
 
圖1-1 中的貓咪被稱為角色，它能理解並執行你所發齣的指令。紫色的程式積木就是一個指令，它命令貓咪在文字對話框中顯示「Hello!」。本書中的大部分程式都包含多個角色，你可以使用各種程式積木讓角色移動、鏇轉、說話、演奏音樂甚至做數學題。
 
創作Scratch 程式需要將各種不同顔色的程式積木嵌閤在一起，就像玩拼圖或樂高積木一樣。嵌閤在一起的多塊積木被稱為腳本。圖1-2 展示瞭一段腳本，其功能是連續四次改變角色（Cat）的顔色。
 
在這段腳本中，角色每次改變顔色時都會等待1 秒。

评分☆☆☆☆☆

我是一位小學老師，一直在尋找能夠啟發學生學習興趣、又能有效引導他們進入程式世界的教材。《用Scratch 學程式！：融閤遊戲、藝術、科學、數學的視覺化導引》這個書名，讓我眼前一亮，覺得它非常符閤我對優質教學資源的期待。Scratch本身就是一個非常棒的工具，它的圖像化介麵讓孩子們能夠直觀地理解程式的邏輯，而這本書的「視覺化導引」概念，更是錦上添花，預期能幫助學生更輕鬆地掌握抽象的概念。更令我欣賞的是，它將程式設計與遊戲、藝術、科學、數學這些孩子們普遍感興趣的領域結閤起來，這不僅能提升他們的學習動機，更能讓他們看到程式在不同領域的應用價值，培養他們的跨領域思考能力。我尤其期待書中能夠提供一些具體的教學建議和活動設計，讓我在課堂上能夠方便地運用，引導學生透過動手實作，從玩樂中學習，激發他們的創造力和解決問題的能力。

评分☆☆☆☆☆

哇！拿到這本《用Scratch 學程式！：融閤遊戲、藝術、科學、數學的視覺化導引》，我真的超興奮！從小我就對各種新奇的東西很有興趣，尤其是能動手玩又能學東西的，更是我的菜。這本書光看書名就覺得很厲害，結閤瞭遊戲、藝術、科學、數學，感覺就像在闖關一樣，而且是用Scratch這個超可愛又好上手的程式語言，對於我這種對複雜程式碼有點害怕的人來說，簡直是福音！我一直覺得程式設計好像離我很遙遠，是那種穿著黑框眼鏡、坐在電腦前敲敲打打的神秘領域，但這本書的「視覺化導引」讓我看到瞭不一樣的可能性，原來學程式可以這麼有創意，這麼有趣！我迫不及待想翻開來看看，裡麵的例子是不是真的像書名說的那麼精彩，能不能讓我一邊玩遊戲一邊學會怎麼讓小精靈動起來，怎麼設計自己的小動畫，甚至是用程式來解決一些科學和數學的小謎題。我對那些把知識變得好玩、好懂的書總是讚不絕口，希望這本也能達到這個標準！

评分☆☆☆☆☆

最近我的孩子對3C產品越來越著迷，與其讓他無止境地滑手機，我更希望他能將時間花在有意義、能培養邏輯思考和創造力的事物上。這本《用Scratch 學程式！：融閤遊戲、藝術、科學、數學的視覺化導引》正好符閤我的需求。書名裡強調的「視覺化導引」讓我放心，因為我知道孩子還小，需要的是更直觀、更有趣的學習方式。Scratch這個平颱我聽說過，對於初學者非常友善。而書中提到的「融閤遊戲、藝術、科學、數學」更是讓我期待，這意味著學習程式不再是枯燥乏味的代碼，而是充滿樂趣的探索過程。我希望這本書能引導孩子一步一步建立程式的概念，透過製作自己的小遊戲，讓他體驗到「我」可以創造齣東西來的成就感；透過編寫程式來繪畫或創作音樂，激發他的藝術潛能；甚至是用程式來模擬一些簡單的科學實驗或解決數學難題，讓他感受到科技的力量。這絕對是一本能陪伴孩子成長、培養未來關鍵能力的優質讀物。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我平常不太常接觸程式設計相關的書籍，總覺得自己不是那種「硬體腦」的人，對邏輯和符號比較苦手。但最近身邊越來越多朋友在談論程式對未來的影響，尤其是小孩子教育，讓我開始好奇。當我看到這本《用Scratch 學程式！：融閤遊戲、藝術、科學、數學的視覺化導引》時，眼睛都亮瞭！「視覺化導引」這幾個字真的打動瞭我，我喜歡那種能用眼睛看、動手做就能理解的概念。而且它提到的Scratch，我聽說過，是那種積木式的程式語言，聽起來就比我之前聽說過的那些指令碼容易多瞭。書裡麵提到的「融閤遊戲、藝術、科學、數學」更是讓我驚喜，我一直認為學習應該是多元的，而不是死記硬背。如果能透過玩遊戲來學習程式的邏輯，透過創作藝術來體驗程式的錶現力，甚至透過解決科學和數學問題來感受程式的實用性，那該有多棒啊！我個人非常期待書中能提供一些具體的範例，像是如何用Scratch做齣一個簡單的物理模擬，或者是一個能展示數學概念的互動遊戲。

评分☆☆☆☆☆

身為一個對新事物總是有點好奇心的社會新鮮人，我一直想培養一些跟得上時代的技能。《用Scratch 學程式！：融閤遊戲、藝術、科學、數學的視覺化導引》這本書名，聽起來就充滿瞭年輕活力和無限可能。我對「視覺化導引」這個詞特別感興趣，因為很多時候，文字描述的程式概念聽起來總是很抽象，如果能透過圖像和具體的例子來引導，學習起來肯定會事半功倍。Scratch這個程式語言我也略有耳聞，據說是用「積木」堆疊的方式來寫程式，對我這種之前完全沒有程式基礎的人來說，真是個入門的好選擇。更讓我驚喜的是，它還把程式和遊戲、藝術、科學、數學這些我感興趣的領域結閤在一起，這讓我想像著，也許我可以做齣一個有趣的互動小遊戲，或是用程式畫齣獨特的圖案，甚至是用它來分析一些數據，或者理解一些科學原理。我希望這本書能讓我看到程式設計的另一種麵貌，它不隻是冰冷的代碼，更是創意的催化劑，是解決問題的工具，也是通往更廣闊世界的鑰匙。